一種波長達十光年的波，是目前能直接觀察宇宙大爆炸的唯一工具

年初美國LIGO宣布探測到了兩個黑洞合併的引力波信號，迄今已獲得眾多獎項和科學界的認可，日前更是獲得了世界頂尖的《科學》雜誌的年度最高榮譽。此前《物理世界》已將其列為2016年度十大物理突破之首，LIGO發言人加布里埃拉·岡薩雷斯也榮獲《自然》雜誌「2016年十大科學人物」，美國、歐洲團隊還從美國「科學突破獎」基金會獲得了300萬美元的基礎物理特別獎，其中包括中國清華大學的研究人員。

引力波探測為什麼能獲得如此眾多的榮譽？它對人類未來發展究竟有多重要？

引力波是愛因斯坦1915年最先預測的，他指出，兩個大質量天體像啞鈴一樣互相圍繞旋轉時，所產生的時間和空間扭曲會像波一樣以光速向外傳播。換句話說，像兩個黑洞這樣的大質量天體互繞旋轉，不但會扭曲它們周圍的時空，還會像旋轉的洒水器一樣噴水，只是它噴的不是水，而是時間和空間！但此後愛因斯坦一直處於搖擺中，對引力波是否存在含糊其辭，模稜兩可，畢竟以當時的技術條件，探測引力波完全是不可企及的事情。

引力波的發現，讓人類第一次可以用第三隻眼睛去觀看世界。我們知道，人的兩隻眼睛只能看到可見光的圖像，延伸出去的各種射電、紅外、紫外線、X射線、γ射線波段望遠鏡，看起來高大上，實際也只能在電磁波段觀測宇宙，可以說我們對整個宇宙的認識，都建立在電磁波的基礎上。引力波的發現，讓我們能夠從另一個完全不同的全新角度去認識世界，一個新的領域引力波天文學將會誕生，各種望遠鏡與引力波探測結合的多信號天文學時代已經開啟。

引力波的探測改變了我們對宇宙的看法，黑洞第一次被直接證據證明確實存在。然而不僅如此，引力波可以探測不發光的事件，比如暗物質、暗能量，如果它們存在的話；一些科學家發現兩個黑洞合併，有可能在它們的視界處產生引力波回波，這個回波已初步探測到，證明黑洞並不是無毛，可能改寫我們對黑洞的認識；還有一些科學家推測，旋轉的黑洞可能產生名為軸子的假想粒子云，它們互相湮滅而產生引力波，而這個所謂的軸子就是暗物質的最佳候選者。

最重要的是，引力波可以讓我們撥開宇宙誕生後的晦暗幽冥，直接窺探宇宙大爆炸的秘密。根據大爆炸理論，宇宙誕生38萬年後才開始變得透明，光子才能在其中暢行無阻，38萬年處矗立著一堵電磁波永遠也無法穿越的牆，讓我們望而興嘆。著名物理學家、LIGO創始人之一的基普·索恩說，LIGO探測到的黑洞合併產生的引力波波長約為幾百千米到幾千千米，而137億年前宇宙大爆炸時產生的引力波波長達10光年，而且至今不會衰減或散射，可以讓我們穿過這一堵牆，是目前能直接探測宇宙大爆炸的唯一工具。

而要探測這樣的信號，需把整個銀河系作為引力波的探測工具，科學家們已經提出了初步的設想。長波引力波會衝擊地球，在大尺度上使它靠近某些脈衝星，遠離另一些脈衝星，這樣就會縮短或拉伸不同方向脈衝星之間的時間，其效果類似於多普勒效應。我們可以利用銀河系中最精確的計時工具——毫秒脈衝星，通過測量多個脈衝星的計時數據，把整個銀河系當成一個巨大的引力波探測器，幫助物理學家們跟蹤星系在整個宇宙歷史中的形成和合併，揭開宇宙大爆炸初期暴脹的秘密。美國、歐洲和澳大利亞的團隊希望在2到3年內能看到第一個信號，儘管美國的努力正受到他們使用的兩個射電望遠鏡被國家科學基金會削減資金的威脅。

在卡爾達肖夫的宇宙文明指數中，I、II、III級分別代表著該文明能充分利用整個行星、恆星及星系的資源，雖然地球連I級文明都還沒有達到，但如果真能利用整個銀河系來探測大爆炸初期的引力波，至少在某個局部領域我們已經相當於III級文明的水平了。

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